[OS/운영체제] 운영체제란? (정의, 목적, 역할)

·2021년 7월 22일
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OS

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OS(Operating System) 이란?

정의

운영체제는 시스템의 자원(=하드웨어)과 동작을 관리하는 소프트웨어이다.
즉, 사용자가 컴퓨터(하드웨어)를 사용하기 위해 필요한 소프트웨어

  1. 사용자는 어플리케이션(APP)을 통해 컴퓨터에 원하는 작업을 요청
  2. OS 위에서 구동하는 APP은 OS에게 해당 요청을 전달하게 되고
  3. OS에서 해당 작업에 필요한 자원을 할당하고
  4. 하드웨어에서 해당 작업을 수행할 수 있게 도와줌

대표적인 운영체제

Windows, Linux, Mac OS, iOS, ...

운영체제의 목적

  1. Throughput (처리 능력) : 시스템의 생산성을 나태내는 단위. 일정시간동안 처리하는 양
  2. Turn Around Time (응답시간) : 작업 의뢰 후 시스템에서 결과가 얻어질때까지의 시간
  3. Reliability (신뢰도) : 주어진 문제를 얼마나 정확하게 처리하는가의 정도
  4. Availability (사용 가능도) : 시스템을 얼마나 빠르게 사용할 수 있는가의 정도


운영체제의 역할

1) 프로세스 관리
2) 저장장치 관리
3) 네트워킹
4) 사용자 관리
5) 자원 관리


⭐ 1. 프로세스 관리

운영체제에서 작동하는 응용 프로그램을 관리하는 기능이다.

프로세서(CPU)를 관리하는 것이라고 볼 수도 있다. 현재 CPU를 점유해야 할 프로세스를 결정하고, 실제로 CPU를 프로세스에 할당하며, 이 프로세스 간 공유 자원 접근과 통신 등을 관리한다.

  • Keyword : 프로세스, 스레드, 스케줄링, 동기화, IPC 통신

⭐ 2. 저장장치 관리

1차 저장장치에 해당하는 메인 메모리와 2차 저장장치에 해당하는 하드디스크, NAND 등을 관리하는 기능이다.

  • 1차 저장장치 (Main Memory)

    • 프로세스에 할당하는 메모리 영역의 할당과 해제
    • 각 메모리 영역 간의 침범 방지
    • 메인 메모리의 효율적 활용을 위한 가상 메모리 기능
  • 2차 저장장치 (HDD, NAND Flash Memory 등)

    • 파일 형식의 데이터 저장
    • 이런 파일 데이터 관리를 위한 파일 시스템을 OS에서 관리
    • FAT, NTFS, EXT2, JFS, XFS 등 많은 파일 시스템들이 개발되어 사용 중
  • Keyword : 메모리 관리, 가상 메모리, 파일 시스템


⭐ 3. 네트워킹

네트워킹은 컴퓨터 활용의 핵심!

TCP/IP 기반의 인터넷에 연결하거나, 응용 프로그램이 네트워크를 사용하려면 운영체제에서 네트워크 프로토콜을 지원해야 한다. 현재 상용 OS들은 다양하고 많은 네트워크 프로토콜을 지원한다.

  • Keyword : TCP/IP, 기타 프로토콜

⭐ 4. 사용자 관리

하나의 PC로도 여러 사람이 사용하는 경우가 많기 때문에 운영체제는 한 컴퓨터를 여러 사람이 사용하는 환경도 지원해야 한다. (하나의 PC에 여러 계정이 있는 경우 등)

사용자 별로 프라이버시와 보안을 위해 개인 파일에 대해선 다른 사용자가 접근할 수 없도록 해야 한다. 운영체제는 파일이나 시스템 자원에 접근 권한을 지정할 수 있도록 지원하는 역할을 한다.

  • Keyword : 계정 관리, 접근권한 관리

⭐ 5. 자원 관리

운영체제는 시스템의 자원, 하드웨어를 관리한다. 시스템에는 여러 하드웨어가 붙어있는데, 이들을 운영체제에서 인식하고 관리하게 만들어 응용 프로그램이 하드웨어를 사용할 수 있게 만들어야 한다.

따라서, 운영체제 안에 하드웨어를 추상화 해주는 계층이 필요한데, 이 계층을 '디바이스 드라이버'라고 한다. 하드웨어의 종류가 많은 만큼 수많은 디바이스 드라이버들을 관리하는 기능을 한다.

  • Keyword : 순차접근 장치, 임의접근 장치, 네트워크 장치

출처

https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=pst8627&logNo=221663921157
https://github.com/gyoogle/tech-interview-for-developer/blob/master/Computer%20Science/Operating%20System/Operation%20System.md

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